湿地生态系统硅生物地球化学循环研究进展

硅在地壳中的丰度仅次于氧,是地球表面大多数土壤和岩石的一种基本成分,也是水生植物（特别是硅藻类）以及多种作物生长所必需的营养元素,还是控制陆地、海洋、沿海和内陆水生态系统机能的重要营养元素。目前关于全球硅的生物地球化学循环的研究多集中在陆地和海洋两大生态系统,而湿地生态系统中硅的循环过程、储存量尚不清楚。虽然在河口湿地开展一些关于硅的相关研究,但是硅在湿地的循环机制研究不够全面,尤其相比碳、氮、磷等元素,硅素研究甚少。而且,国内关于硅的相关研究更为匮乏。本文在总结国内外关于湿地生态系统硅素研究的基础上,综述硅在湿地生态系统的存在形态与分布特征,阐述硅在湿地生态系统中的基本循环过程,列举影响硅在湿地生态系统中循环的主要因素,如：湿地类型、水淹时间、季节变化、人类干扰等;提出在今后研究工作中应进一步探索硅在湿地生态系统中迁移、转化的机制,加深研究人类活动对湿地生态系统硅循环的影响,特别是应该加强研究河口潮汐湿地和沿海湿地生态系统硅的生物地球化学循环过程和储存量,有助于明确湿地生态系统对于硅的截留量;并弄清湿地中碳与硅含量之间的关系,从水文学角度分析湿地中排水、蒸发、洪期及滞留时间等因素对硅循环的影响,从而试图建立湿地硅循环模型,有助于预测湿地生态系统硅循环对沿海地区赤潮等富营养化现象和全球气候变化的影响。     

黄海硅的分布与收支研究

基于2012年在黄海的综合调查,对黄海水体和沉积物中溶解硅和生物硅的含量和分布及主要影响因素进行了分析,并结合历史数据建立了黄海硅收支与循环的模型.结果表明,黄海水体溶解硅和生物硅在秋季均高于春季,生物硅占活性硅的22%,陆源输入、初级生产和底界面扩散对硅的含量和分布的影响较为突出.收支表明,底界面扩散是黄海水体溶解硅的主要来源,占外部输入的48%,其次是东海的输入,占32%,河流贡献为9%,地下水贡献为6%,地表径流(非河流部分)贡献为3%,渤海贡献为1.5%,大气仅贡献0.5%;黄海水体溶解硅的支出主要是通过生物的吸收与随后的沉积埋藏和向东海的输出,其比例分别为72%和27%,黄海向渤海输出比例仅为1.0%;黄海沉积物是水体溶解硅的源,同时黄海体系还具有潜在汇的特性;黄海硅的净埋藏量约为55×109mol/a,占当年生物硅总量的7.2%,高于全球海洋的平均比值(3%),是外部输入硅总量的47%.本研究量化了黄海硅循环的主要过程,初步揭示了硅的源-汇特征以及陆地输入对近海硅收支与循环的影响.     

Removal of arsenic (V) from aqueous medium using manganese oxide coated lignocellulose/silica adsorbents

Arsenic (V) adsorption on manganese oxide coated rice wastes was investigated in this study. The modified adsorbents were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and pH measurements to determine the point of zero charge. Batch adsorption equilibrium experiments were conducted to study the effects of pH, contact time, and initial concentration on arsenic removal efficiency. The adsorption capacity of rice waste was significantly improved after modification with permanganate. The Langmuir isotherm model fitted the equilibrium data better than the Freundlich model which confirms surface homogeneity of the adsorbent. Maxima adsorption capacities are determined as 10 and 12 mg/g at pH 3 for manganese oxide coated rice husk and straw, respectively. The adsorption energy indicates that the adsorption process may be dominated by chemisorption. Pseudo-second-order rate equation described the kinetics sorption of arsenic with good correlation coefficients, better than a pseudo-first-order equation. Manganese oxide coated rice husk and straw appear to be promising low cost adsorbents for removing arsenic from water.     

电絮凝法去除SAGD工艺高温采出水中的硅

采用电絮凝法,以新疆油田蒸汽辅助重力泄油(SAGD)工艺高温采出水为研究对象,考察了电流、反应时间、反应温度和初始pH等实际生产中较为可控的工艺条件对电絮凝除硅效果的影响.实验结果表明:在1.0 L的反应器中,反应时间不少于4 min,电流不小于0.8 A,即可达到较好的除硅效果,过大的电流无法提高电絮凝除硅能力;反应...     

Proton-induced accelerated decay of the fungicide,vinclozolin, on TiO2 surface under solar irradiation: Experimental and DFT study

The photochemical degradation of vinclozolin by addition of titanium dioxide on silica support has been examined both experimental and quantum-chemically. Solar irradiation of vinclozolin on silica with and without addition of titanium dioxide for 6 h resulted in 21% and 97.8% vinclozolin residues, respectively. In both these cases, phototransformation leads to the formation of (3,5-dichlorophenyl isocyanate) and (3,5-dichloroaniline). The presence of the intermediary product resulted from opening of the 2,4-oxazolidine-dione ring is also confirmed by GS-MS and LC-MS chromatography. The proton-induced mechanism of vinclozolin decay at the above experimental conditions is clarified on the base of DFT calculations.     

蛇纹石综合利用的方法及其发展

简述了蛇纹石综合利用的方法，比较了它们的优缺点，提出了进一步发展的设想。     

新型无机高分子絮凝剂含铁聚硅酸的研制及其性能

以水玻璃,无机酸和氯化铁为原料制备了含铁聚硅酸（ＦＰＳ）,对其制备过程中的基干问题因素进行了研究,结果表明,以活化时间１ｈ,Ｆｅ,Ｓｉ比为１时,所制备的ＦＰＳ具最佳混凝性能,同时对其混凝特性进行了初步研究,表明ＦＰＳ具有较宽的ｐＨ适用范围,并且形成絮体速度快,絮体结实粗大,与聚合铁进行了混凝对比表明,ＦＰＳ具有更优的混凝除浊性能。     

催化臭氧氧化法处理抗生素废水生化出水

以负载不同金属的硅胶为催化剂,采用催化臭氧氧化法处理抗生素废水生化出水,并对催化剂投加量、反应时间等反应条件进行了优化。实验结果表明：铁/硅胶催化剂效果最好;在铁/硅胶催化剂投加量为0.33 g/L、反应时间为1 h的条件下处理COD为954.7 mg/L、BOD₅为66.8 mg/L、ρ（氨氮）为98 mg/L的抗生素废水生化出水,COD去除率为54.9%,氨氮去除率为44.4%,BOD₅/COD由0.07提高至0.20。     

变色硅胶干燥剂吸湿性能研究

根据实验数据,作出变色硅胶吸湿量和吸湿时间的图形,通过分析二者关系的特点,建立吸湿量Q和吸湿时间f的函数关系;并依据函数关系对实验数据进行拟合,进而得到函数的各个参数,从而求得函数的具体表达式,为得到任意时刻变色硅胶的吸湿量提供了依据。通过函数关系可计算各个时刻变色硅胶的吸湿量,为环境湿度的控制提供参考依据。     

长江口沙洲表层沉积物中生物硅分布特征

利用生物硅(BSi)8 h连续提取法,分析了长江口南支沙洲表层沉积物中BSi的分布特征,并探讨了BSi分布与沉积物理化性质之间的相关关系.研究结果发现,沙洲沉积物中BSi含量的变化范围为0.47%～1.02%,平均含量为0.75%.高潮滩沉积物中BSi含量的变化范围在0.47%～0.91%之间,中潮滩在0.48%～1.02%之间,低潮滩则是0.47%～0.96%.沉积物理化性质与BSi之间的相关分析揭示,沉积物中BSi含量与粘土和粉砂含量呈极显著正相关,这表明沉积物中BSi的赋存对沉积物机械组分具有明显的依赖性;沉积物中的BSi与有机碳、氮(OC、ON)之间存在极显著的正相关关系,表明在富含有机质的沉积物中易于BSi的累积;OC/BSi和ON/BSi的变化范围分别为0.28～2.59和0.05～0.21,都低于Redfield比值,说明沙洲沉积物中BSi的溶解速率要远低于有机质的分解速率.此外,还发现沉积物中BSi与叶绿素之间存在弱的正相关关系,反映了硅质藻类等初级生产者对沉积物中BSi累积也有一定的贡献.